科研产出
作物生长模型的适用性评价及冬小麦产量预测
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究CERES-Wheat模型在北京地区的适用性及应用模型对冬小麦产量进行预测,在对模型进行参数校正的基础上,通过连续3a的试验数据对模型适用性进行评估,进一步采用试验点气象观测站2007-2008年气象数据作为驱动模型展开模拟,预测了2007-2008年北京冬小麦产量为6000kg/hm2,并对比了2004-2008年的模型模拟值(包括生殖生长期时间、叶面积指数和产量)与实际观测值。结果表明:模型模拟开花期时间一般较实际观测时间推迟6d以内,成熟期时间一般较实际观测时间推迟5d以内,叶面积指数和产量较真实值偏高,综合4a产量预测数据发现模型模拟产量准确度在90%以上,说明CERES-Wheat模型在北京适用性良好,可以作为一个有效的冬小麦产量预测工具在农业中应用。
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棉花黄萎病病情严重度的连续统去除估测法
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文利用地面高光谱数据遥感监测棉花黄萎病病情严重度。通过分析黄萎病不同病情严重度下棉花单叶光谱变化特征,筛选对病情严重度识别的敏感波段,利用连续统去除法对光谱反射率进行处理并构建基于光谱特征吸收参量的病情严重度估测模型。红光光谱(650～700nm)是识别棉花单叶黄萎病病情严重度的最佳波段,且随受害棉叶病情严重度增加,红光光谱吸收波段位置向长波方向移动,吸收波段深度及特征吸收峰面积减小,二者与病情严重度呈极显著线性相关关系。以红光波段特征吸收峰右半端面积为自变量建立的线性模型具有最大决定系数,最小均方根误差,为棉花单叶黄萎病病情严重度估测的最佳模型。研究结果表明,利用高光谱遥感技术能够有效地监测棉花黄萎病病情严重度,为进一步深入研究棉花黄萎病的遥感监测机理提供理论依据。
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绿色植物靶标的光谱探测研究
《光谱学与光谱分析 》 2010 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：利用植物和背景(枯枝、土壤等)的光谱特性"红边"两侧反射率的差异,研究了探测绿色植物靶标的光谱探测技术。定义850与650nm处反射率的比值为植物判别指数(GPDI)。用FieldSpec Handheld2500型野外便携式光谱仪测量了绿色植物和背景的光谱数据,对其进行数据处理,计算各被测物质的植物判别指数GPDI。利用决策树模式识别方法建立植物与背景的分类模型,得到了GPDI阈值(GPDITH),选择此阈值为5.54。当GPDI>GPDITH时,判别探测对象为植物;反之亦然。设计开发了基于AT89S51单片机和光电二极管OPT101的绿色植物光谱探测器。试验结果表明,此探测器的探测率受杂草的种类、大小和密度的影响;阔叶草比窄叶草更易探测到;植株越大、密度越高,探测率越高。
关键词： 光谱探测 绿色植物判别指数(GPDI) 光谱“红边”
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树型喷洒靶标外形轮廓探测方法
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了在线探测靶标外形并为变量喷药提供基础支持,研究了树型喷洒靶标外形轮廓探测方法。该文基于超声传感器搭建了靶标外形轮廓探测试验平台,该平台能够驱动步进电机精确匀速运动,以0.02m为步长密集测量树冠形状,将获得的数据传给计算机实时显示,并能够在Access数据库中长期存储。使用该测试平台针对自制规则树树冠和花期樱桃树树冠分别进行了试验。试验结果显示规则树冠和樱桃树冠体积探测精度分别为92.8%和90.0%,表明该方法具有较高探测精度。
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基于GIS的绿色农产品基地适宜性评价
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：建立和完善绿色农产品基地适宜性评价方法,提高评价结果的实用性和准确性,是实现农产品安全的根本保障。研究依据基地认证者、规划者、生产者3种评价主体实际需求,分别引入污染潜在风险指标和经济状况指标,建立面向不同评价主体需求的多种主导因子评价指标体系,并借助GIS的空间分析方法进行定量评价,最后以北京大兴区为例进行了案例分析研究。结果表明,基地与工矿企业距离、与居民地距离等潜在污染风险对基地适宜性限制大,且不同评价主体下建立不同指标体系使评价更具针对性,利用GIS功能可提高效率,评价结果可视化程度好,具有很强的实用性。
关键词： 环境影响 地理信息系统 风险评估 绿色农产品基地 适应性评估 潜在污染
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基于PHI影像敏感波段组合的冬小麦条锈病遥感监测研究
《光谱学与光谱分析 》 2010 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：利用ASD地面非成像光谱仪对不同严重度的冬小麦条锈病的冠层光谱反射率进行测定,同时调查病情指数。通过对地面实测的46组病情指数与相应的光谱反射率进行相关性分析,筛选出了小麦条锈病在350～1 500 nm的敏感波段。结合多时相的高光谱航空飞行遥感图像数据的特点和规律,最终选择红波段的620～718 nm与近红外波段的770～805 nm为条锈病在PHI影像上的敏感波段。并利用620～718 nm和770～805 nm的平均光谱反射率与相应的病情指数建立了多元线性回归模型:DI=19.241 R_1—2.207 R_2+12.274,验证结果表明,该模型的历史拟合度很好。并利用此模型最终在PHI影像上成功的实现了对冬小麦条锈病发生程度与发生范围的监测。
关键词： 推扫成像光谱仪(PHI) 敏感波段 条锈病 病情指数
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可见-近红外作物氮素光电测量仪开发
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解决当前作物氮素含量无损检测手段欠缺问题,利用氮元素在可见-近红外波段的光谱特性,通过对两路入射光和两路反射光的测量,采用最小二乘估计法进行自动标定,开发了一种非接触测量植株氮素的光电测量仪,通过信号的调理解决了光电信号弱和太阳角影响问题。该仪器测得的双波段光谱数值与地物光谱仪相比具有很好的相关性,决定系数分别是0.994和0.985,而且能够方便地测定用于作物氮素营养评价的优化植被指数值。对小麦试验结果表明,该仪器可以用于植株氮素营养快速无损监测评价,具有操作简便、功耗低、灵敏度高、响应时间快的特点,测量的作物氮素可以用来指导变量施肥。
关键词： 氮素 光电仪器传感器 非接触测量 优化土壤调节植被指数
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日光温室黄瓜叶片湿润传感器校准方法
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：叶片湿润时间是日光温室作物病害预警系统的关键输入因子,叶片湿润传感器可以实现对其实时、自动化监测,而由于叶片湿润时间受到环境和植物交互效应的影响,需要在日光温室实际环境中校准。以夏末秋初的日光温室盛果期迷你黄瓜为试材研究校准方法。叶片湿润传感器角度为45°,采用移液枪向传感器喷水和使传感器与实际湿润叶片接触两种方法来确定传感器的干湿阈值;比较了传感器与叶缘、叶尖、叶背面接触及位于叶片下方4种布置方法的监测效果;并考察了有无雨条件对传感器测量的影响。结果表明:叶片湿润传感器与实际湿润叶片接触的情况下得到干湿阈值6,此时传感器的监测效果较好,误差在1h左右;传感器与叶缘、叶尖接触时的监测准确率较高,达到0.75～0.83;传感器在无雨条件下监测效果要好于有雨条件。总体来看,该叶片湿润传感器校准方法可以用于日光温室黄瓜叶片湿润时间监测,符合日光温室黄瓜病害预警系统的要求。
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基于二分法的鸡蛋图像边缘快速检测方法
《农业工程学报 》 2010 EI 北大核心 CSCD
摘要：机器视觉技术广泛应用于鸡蛋感官品质无损检测研究中,快速得到鸡蛋图像边缘有助于高效识别鸡蛋的几何特征参数。借鉴计算机二分法快速解方程的算法,提出用二分法快速检测图像边缘,把对图像的整体研究转换到具体的行图像来研究,利用行图像信息构建了满足二分法求解条件的方程,并把对边缘的检测构造成对方程的求解问题,从而建立了二分法求解鸡蛋图像边缘的理论基础,最后在应用部分给出了详细的程序实现步骤。试验结果表明:该方法可以检测鸡蛋图像边缘,检测效率提高了约20倍,大大加快了检测速度,可为鸡蛋自动化检测提供更高的效率。
